Электромагнитный фон Земли, вызванный солнечным ветром

Ниже приведен фрагмент одной из статей, размещенной на страницах российского астрономического сайта www.astronet.ru. Некоторые астрофизические термины и интерпретации приводятся в упрощенном виде.

«Землю можно рассматривать как большой магнит, южный полюс которого располагается вблизи северного географического полюса, а северный - вблизи южного (такая путаница сложилась исторически). Линии, отражающие направление магнитного поля Земли (на рисунке 1 – это черные линии со стрелками) охватывают всю нашу планету. На рисунке 1 красные стрелки указывают направление движения частиц солнечного ветра на больших расстояниях от поверхности Земли (несколько радиусов Земли).

Рис. 12 Магнитное поле Земли и солнечный ветер

Частицы солнечного ветра, попадая в магнитное поле Земли, меняют направление своего движения, – они начинают двигаться вдоль магнитного поля. Исключение из этого правила составляют частицы высоких энергий, в основном излучаемые Солнцем во время солнечных вспышек – эти частицы слабо отклоняются магнитным полем Земли и проникают в атмосферу вплоть до экваториальных широт. Похожая картина возникает в электронно – лучевых мониторах компьютеров и телевизоров при отклонении электронного луча управляющими магнитными полями. Таким образом (см. рис.1), частица солнечного ветра может достигнуть атмосферы только в полярных областях независимо от того, где она оказалась вначале (за исключением ситуации сильных солнечных вспышек).

Электроны и протоны, попавшие из солнечного ветра в магнитное поле Земли, стекают в область полюсов, где достигают плотных слоев атмосферы и производят ионизацию и возбуждение атомов и молекул газов – свечение, называемое полярным сиянием. Для этого они имеют достаточно энергии. Действительно, в солнечном ветре протоны обладают энергией 100-200 ЭВ, а электроны - энергией 10-20 тысяч ЭВ. Пороги ионизации составляют 13,6 ЭВ для атомов водорода и кислорода и 14,5 ЭВ для атома азота. Пороги возбуждения этих частиц еще меньше. Возбужденные атомы испускают энергию в виде света. Нечто подобное наблюдается в газовом разряде при пропускании через газ электрического тока.

Дата добавления: 2015-07-08